3. Генератор синусоїдальних сигналів

Ознайомитися з генератором синусоїдальних сигналів Г3-35 (рис. 1.3). Визначити елементи керування, а також діапазон його вихідних частот і напруг.

Рис. 1.3 – Генератор синусоїдальних сигналів

4. Електроно-променевий осцилограф

Ознайомитись з призначенням приладу (рис. 1.4). Визначити основні елементи керування та їх функції.

Рис. 1.4 – Електронно-променевий осцилограф С1-70

За допомогою генератора синусодільних коливань Г3-35 виставити частоти сигналів 150, 480, 2700, 34000 і 162000 Гц. Спостерігати на екрані осцилографа їх осцилограми, обов’язково відзначити В/діл та с/діл. Зняти осцилограми (сфотографувавши їх або замалювавши). Перевірити, чи виконується співвідношення між періодом сигналу на екрані осцилографа та частотою на індикаторі генератора . Також подивитися прямокутний сигнал від вбудованого генератора в мультиметру DT700D, визначити його період, частоту і амплітуду.

Зміст звіту

1. Назва, мета роботи і обладнання, яке використовувалося в роботі.

2. Ескіз або знімок мультиметру, на якому повинні бути показані:

• екран;

• спільна клема («земля»);

• клема для вимірювання опору, постійної/змінної напруги, постійного струму;

• клема для вимірювання постійного струму до 10А;

• перемикач режимів вимірювання;

• режими вимірювання постійної напруги;

• режими вимірювання змінної напруги;

• режими вимірювання опору;

• режими вимірювання постійного струму;

• режим перевірки р-п-переходів;

• режим генератора прямокутного сигналу (лише для DT700D).

3. Результати вимірювань опорів резисторів у вигляді таблиці з двома колонками: ліворуч – те, що написане на резисторах, праворуч – відповідні покази мультиметра.

4. Результати вимірювання напруги в електромережі.

5. Ескіз або знімок джерела постійної напруги ВИП-009, на якому повинні бути показані:

• тумблер включення/вимкнення;

• ліве джерело напруги;

• праве джерело напруге;

• перемикач вкл./вимк. для правого джерела;

• вихідні клеми відповідно для правого і лівого джерел;

• індикатори вихідної напруги;

• регулятори величини вихідної напруги.

6. Результати вимірювань за допомогою мультиметру постійної напруги від джерела живлення у вигляді таблиці: ліворуч – напруги, задані викладачем; праворуч – точне положення стрілки на індикаторі джерела живлення.

7. Ескіз або знімок генератора синусоїдальних сигналів Г3-35, на якому показані:

• тумблер включення/вимкнення;

• індикатор вихідної напруги;

• перемикач діапазонів вихідної напруги;

• індикатор частоти;

• регулятори частоти;

• регулятор амплітуди;

• виходи.

8. Ескіз або знімок електронно-променевого осцилографа С1-70, на якому показані:

• тумблер включення/вимкнення;

• регулятори якості зображення;

• вхід;

• регулятор масштабу часу;

• регулятор масштабу амплітуди;

• регулятор зміщення сигналу по горизонталі;

• регулятор зміщення сигналу по вертикалі;

9. Осцилограми сигналів від генератора Г3-35 з частотами, заданими викладачем. Навпроти кожної осцилограми потрібно відзначити масштаби часу і амплітуди, а також розрахунок частоти і порівняння її із заданим значенням.

10. Осцилограма прямокутного сигналу від вбудованого генератора мультиметру DT700D, розрахунок його частоти.

11. Висновки.

Орієнтовні теми питань на захисті

Призначення вимірювальних приладів. Техніка безпеки при роботі з вимірювальними приладами. Діапазон вимірюваних величин. Точність вимірювальних приладів. Абсолютна і відносна похибка вимірювань.

Лабораторна робота №2

ПАСИВНІ ФІЛЬТРИ

Мета роботи: дослідити пасивні фільтри низьких частот і високих частот, побудувати амплітудно-частотну характеристику (АЧХ) фільтра.

Обладнання: набірне поле “Електроніка”, генератор синусоїдальної напруги; осцилограф.

Короткі теоретичні відомості

Електронний фільтр — це пристрій для виділення бажаних компонент частотного спектру електричного сигналу та/або придушення небажаних. Фільтри поділяють на активні та пасивні. Активні фільтри часто мають досить складну будову, для своєї роботи вимагають окремого джерела живлення і можуть одночасно з фільтрацією підсилювати сигнал. Пасивні фільтри навпаки, складаються з кількох (як правило, не більше п'яти) елементів, сигнал підсилювати не можуть і завжди працюють без додаткового джерела живлення.

Розрізняють RC- та LC-фільтри. Принципової різниці в їх роботі немає. Взагалі роботу пасивного фільтра зручно ілюструвати за допомогою закону Ома і формул реактивного опору:

; ,

де − колова частота електричних коливань.

Основною характеристикою електричного фільтра є його амплітудно-частотна характеристика (АЧХ). Вона показує залежність амплітуди коливан від їх частоти. Оскільки діапазон частот, в якому працює фільтр, є доволі великим, поширена практика побудови АЧХ в так званому логарифмічному масштабі частоти. Цей прийом полягає в тому, що по осі абцис (незалежна змінна) відкладаються відрізки, які відповідають десятковому логарифму частоти (lg f), але підписуються дані числа як звичайна частота (!!!) − рисунок 2.1.

Рисунок 2.1

Таким чином кожна велика поділка даної шкали відповідає збільшенню частоти в 10 разів і за рахунок цього стає можливим на одній сторінці сторінці зображувати графік АЧХ в діапазоні до десятків і сотень ГГц.

По осі ординат (залежна змінна) числа можуть відкладатися або у звичайному масштабі, або у децибелах − відносних одиницях вимірювання рівнів. Значення рівня в децибелах обчислюється за формулою

. (2.1)

Значення рівнів у децибелах можуть бути як додатними, так і від’ємними. Додатні рівні свідчать про перевищення вихідної напруги над вхідною, від’ємні − навпаки. Вся АЧХ пасивного фільтра лежить в області від’ємних рівнів і тільки у RC-фільтрів може бути невелика ділянка АЧХ з додатніми рівнями за рахунок накопиченого заряду в конденсаторі.